Extraction, caractérisation chimique et valorisation biologique de ...
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Les hémicelluloses sont <strong>de</strong>s polysacchari<strong>de</strong>s <strong>de</strong> structures complexes <strong>et</strong> diversifiés qui<br />
restent malgré <strong>de</strong>s perspectives attrayantes peu exploités à l’heure actuelle comparativement à<br />
d’autres polymères naturels tels que la cellulose ou l’amidon. C<strong>et</strong>te étu<strong>de</strong> souhaite apporter<br />
<strong>de</strong>s réponses à la question <strong>de</strong> la <strong>valorisation</strong> <strong>chimique</strong> <strong>et</strong> <strong>biologique</strong> du 4-O-<br />
méthylglucuronoxylane, une hémicellulose majoritaire chez les bois issus <strong>de</strong> feuillus (chêne,<br />
châtaignier…). Elle y est exclusivement localisée au niveau <strong>de</strong>s parois cellulaires primaires <strong>et</strong><br />
secondaires dont il convient au préalable <strong>de</strong> présenter la structure <strong>et</strong> la formation <strong>biologique</strong>.<br />
Une attention particulière sera portée à la composition <strong>chimique</strong> <strong>et</strong> à la structure <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s<br />
familles <strong>de</strong> molécules essentiellement polysaccharidiques qui la compose. Par ailleurs, les<br />
multiples interactions <strong>chimique</strong>s qui y sont i<strong>de</strong>ntifiées, si elles structurent mécaniquement la<br />
paroi cellulaire, sont aussi un frein pour l’expérimentateur qui souhaiterait en valoriser le<br />
contenu. C’est la raison pour laquelle il convient d’apporter dans un <strong>de</strong>uxième temps <strong>de</strong>s<br />
réponses méthodologiques, sélectives d’une part <strong>et</strong> compatibles d’autre part avec la notion <strong>de</strong><br />
chimie verte.<br />
I.1. La paroi cellulaire végétale<br />
La paroi cellulaire végétale est un édifice multimoléculaire qui assure la rigidité <strong>et</strong> qui<br />
évolue en fonction <strong>de</strong> l'âge <strong>de</strong>s tissus végétaux. Elle entoure chaque cellule végétale <strong>et</strong> est<br />
essentiellement constituée <strong>de</strong> polyphénols, protéines <strong>et</strong> <strong>de</strong> gluci<strong>de</strong>s (90% <strong>de</strong> la masse <strong>de</strong><br />
matière sèche) qui peuvent être <strong>de</strong>s hémicelluloses, <strong>de</strong>s pectines ou <strong>de</strong> la cellulose. 3<br />
Ces différents constituants forment un réseau complexe <strong>de</strong> macromolécules<br />
responsable <strong>de</strong>s propriétés mécaniques <strong>de</strong> la paroi cellulaire. Elle a par ailleurs une double<br />
spécificité : elle doit à la fois être rigi<strong>de</strong> pour jouer le rôle <strong>de</strong> squel<strong>et</strong>te <strong>et</strong> <strong>de</strong> barrière <strong>et</strong> assurer<br />
une certaine élasticité pour perm<strong>et</strong>tre la croissance du végétal. Néanmoins, les échanges<br />
intercellulaires doivent pouvoir se faire. Ces contraintes paradoxales sont à l’origine <strong>de</strong> la<br />
complexité <strong>de</strong> la paroi végétale dont l’organisation repose sur trois territoires bien i<strong>de</strong>ntifiés<br />
(Figure 1) :<br />
- La lamelle moyenne, jonction intercellulaire, perm<strong>et</strong> la cohésion cellulaire. Elle est<br />
riche en pectines <strong>et</strong> dépourvue <strong>de</strong> cellulose.<br />
- La paroi primaire, est composée <strong>de</strong> pectines, <strong>de</strong> cellulose <strong>et</strong> d’hémicelluloses. Sa<br />
structure <strong>et</strong> sa composition <strong>chimique</strong> évoluent au gré <strong>de</strong> la croissance cellulaire.<br />
- La paroi secondaire est constituée <strong>de</strong>s éléments <strong>de</strong> la paroi primaire dans lesquels<br />
s'est insérée <strong>de</strong> la lignine. Elle est plus rigi<strong>de</strong> que la paroi primaire <strong>et</strong> ne perm<strong>et</strong> plus la<br />
croissance cellulaire. On constate une plus gran<strong>de</strong> proportion <strong>de</strong> cellulose, dont les<br />
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